2.4. Phương phỏp xỏc định và phõn tớch cỏc
thụng số chất lượng nước và tảo
Phương phỏp xỏc định và phõn tớch cỏc thơng số chất lượng nước: nhiệt độ, pH và DO được đo bằng mỏy pH và DO tại ruộng lỳa theo TCVN 6492 : 1999 và TCVN 7325 : 2004; ammonium được phõn tớch theo phương phỏp chuẩn độ, nitrate theo phương phỏp trắc phổ dựng acid sulfosalicylic và phosphate theo phương phỏp trắc quang màu xanh molipden (APHA, 1998 trớch dẫn bởi Ngụ Thụy Diễm Trang, 2009 [14]). Dinh dưỡng NPK dạng tổng trong tảo được phõn tớch theo phương phỏp chuẩn độ, so màu và quang kế ngọn lửa (Houba et al., 1995) [9].
Phương phỏp đo hàm lượng chlorophyll-a trong tảo: trước tiờn cho 3 mL MgCO3 1% trờn giấy lọc, tiến hành lọc mẫu nước ruộng/kờnh, khi lọc xong, cuộn giấy lọc vào ống nghiệm chứa 18 mL ethanol 90% (cồn 90o), đem nung ở 78oC khoảng 15 phỳt. Để nguội và ly tõm 3.000 vịng/phỳt, sau đú đem so màu nước sau ly tõm ở bước súng 665 nm và 750 nm. Nhỏ 1 giọt HCl 2 N vào 8 mL dung dịch vừa so màu để acid húa, để yờn từ 5-30 phỳt, tiếp tục so màu ở bước súng 665 nm và 750 nm theo TCVN 6662: 2000. Hàm lượng chlorophyll-a trong tảo phự du được tớnh theo cụng thức (1) của TCVN 6662: 2000 và tảo đỏy theo cụng thức (2) của Johannesdottir (2017) [19] như sau:
(1) (2) Trong đú, V1: thể tớch cồn 90o (mL); V2: thể tớch nước lọc (L); d: độ dài sỏng qua cuvet (cm); E665, E665a: nồng độ chlorophyll-a được đo ở bước súng 665 nm trước và sau khi acid húa bằng HCl 2 N; E750, E750a: nồng độ chlorophyll-a được đo ở bước súng 750 nm trước và sau khi acid húa bằng HCl 2 N; V: thể tớch nước cất thờm vào (110 mL), S: diện tớch thu ngoài hiện trường (cm2); 11,99: hệ số hấp thu (àg/cm2); 2,43: hệ số hiệu chỉnh sau acid húa (àg/cm2).
Sinh khối tảo phự du (BPD; àg/L) và tảo đỏy (BĐ; àg/cm2) được tớnh dựa vào hàm lượng chlorophyll-a trong mẫu được đo tương ứng ở cụng thức (1) và (2) nhõn với 67, vỡ theo Vũ Ngọc Út và Dương Thị Hoàng Oanh (2013) [23] hàm lượng chlorophyll-a chiếm 1,5% sinh khối khụ (SKK).
Sinh khối tảo = Chlorophyll-a ì 67
Địa điểm phõn tớch: cỏc mẫu nước và tảo được phõn tớch tại cỏc Phịng Thớ nghiệm Khối mơi trường - Trường Đại học An Giang và Phịng Thớ nghiệm Chuyờn sõu - Trường Đại học Cần Thơ.
Tớnh sinh khối tảo phự du và tảo đỏy cung cấp hàng năm:
Sinh khối tảo phự du trong ruộng lỳa của một vụ lỳa (BR(vu); kg/ha) là:
(4) Sinh khối tảo phự du của một vụ lỳa (BPD(i); kg/ha/vụ) là:
(5) Trong đú: i = 1, 2, 3 tương ứng với vụ thu đụng 2016, đụng xuõn 2016-2017 và hố thu 2017; j = 1, 2, 3, 4 tương ứng với bốn đợt bún phõn trong cựng một vụ trồng; h: mực nước TB thực đo tại ruộng (cm); Bmax: sinh khối tảo cao nhất ở cựng một đợt khảo sỏt; 10-1: hệ số quy đổi; 6: 1 đợt khảo sỏt là 6 ngày; BK: sinh khối tảo phự du trong kờnh, t: thời gian bơm nước tưới cho ruộng mà khơng cú bún phõn (TB mỗi đợt là 10 ngày, gồm 4 đợt/vụ).
Sinh khối tảo đỏy của một vụ lỳa (BĐ/vu; kg/ha) là:
(6) Tổng sinh khối tảo phự du và tảo đỏy cung cấp Tổng sinh khối tảo phự du và tảo đỏy cung cấp cho ruộng lỳa (Bnăm; kg/ha) là:
(7) Thống kờ số liệu: số liệu sinh khối tảo trong ruộng lỳa được phõn tớch phương sai Anova và kiểm định Duncan theo cỏc đợt bún phõn ở cựng một vụ lỳa; so sỏnh sự khỏc biệt về đặc tớnh lý, húa nước ruộng giữa ba vụ khảo sỏt; và xỏc định phương trỡnh hồi quy đa biến với biến phụ thuộc (Y) là sinh khối tảo và cỏc biến độc lập (X) gồm cỏc thơng số húa học nước bằng phương phỏp Enter và kiểm định cỏc giỏ trị quan sỏt cú lệ thuộc lẫn nhau bằng đại lượng Durbin-Watson.
Nụng nghiệp và phỏt triển nụng thụn - KỲ 2 - THáNG 5/2021
104
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc tớnh lý, húa học và mực nước trong ruộng lỳa qua ba vụ khảo sỏt
Qua ba vụ khảo sỏt cho thấy mực nước ruộng bỡnh quõn ở vụ hố thu cao hơn so với vụ thu đụng và đụng xuõn từ 0,19 đến 1,34 cm (Bảng 2). Đồng thời, nhiệt độ nước ở vụ hố thu cao khỏc biệt cú ý nghĩa hơn so với hai vụ cũn lại (p < 0,05) từ 0,18 đến 0,38oC (Bảng 3). Nhiệt độ nước ở vụ hố thu (Hỡnh 2) vượt mức thớch hợp cho tảo phỏt triển (15-30oC) nhưng chưa vượt ngưỡng 35oC nờn chưa gõy chết tảo mà chỉ cú khả năng gõy ức chế tảọ
Bảng 2. Mực nước (cm) trong ruộng lỳa qua ba vụ khảo sỏt Đợt bún phõn Thu đụng 2016 Đụng xuõn 2016-2017 Hố thu 2017 Đợt 1 2,42±0,26 2,60±0,14 4,78±0,45 Đợt 2 2,20±0,06 3,06±0,39 4,81±1,17 Đợt 3 4,40±0,30 2,97±0,41 2,98±0,42 Đợt 4 6,14±0,21 1,94±0,11 2,80±0,59 Trung bỡnh vụ 3,79±0,21 2,64±0,26 3,98±0,66 Bảng 3. Cỏc thơng số lý, húa học nước trong ruộng lỳa và kờnh qua ba vụ canh tỏc
Ammonium Nitrate Phosphate DO
Thủy vực Vụ to nước (oC) pH nước (mg/L) TĐ 29,6±1,65 6,91±0,213 0,193±0,118 0,125±0,084 0,043±0,036 4,24±0,965 ĐX 28,6±0,851 6,97±0,112 0,363±0,114 0,179±0,150 0,074±0,029 3,38±0,400 Kờnh (n = 12) HT 31,9±1,09 6,98±0,061 0,140±0,055 0,126±0,045 0,086±0,020 2,75±0,787 TĐ 29,5±2,29b 6,62±0,449a 0,484±0,539b 0,482±0,457a 0,089±0,076 4,47±3,20 ĐX 27,5±1,91c 6,80±0,453a 0,881±0,877a 0,284±0,184b 0,097±0,117 5,30±2,61 HT 31,3±1,82a 6,23±0,516b 0,976±0,713a 0,643±0,532a 0,105±0,074 4,61±3,81 Ruộng (n = 36) Giỏ trị F 32,2** 13,8** 4,49* 6,62** 0,3ns 0,67ns Ghi chỳ: n: số mẫu, trong cựng một cột, những số cú chữ theo sau giống nhau thỡ khơng cú khỏc biệt ý nghĩa thống kờ, *: khỏc biệt ở mức ý nghĩa 0,05, **: khỏc biệt ở mức ý nghĩa 0,01 theo kiểm định Duncan.
Trị số pH cú xu hướng giảm dần từ đợt 1 đến đợt 2, đợt 3 và đợt 4 (Hỡnh 3) là do sau mỗi đợt bún phõn, cõy lỳa bắt đầu gia tăng chiều cao và số chồi dẫn đến diện tớch bề mặt nước tiếp xỳc với ỏnh sỏng mặt trời giảm dần nờn lượng ỏnh sỏng mà mặt ruộng nhận
được thấp. Do đú, quỏ trỡnh quang hợp của tảo bị hạn chế, lượng carbonic tiờu thụ giảm dẫn đến pH nước giảm và bỡnh quõn trị số pH nước ở mỗi đợt của cả ba vụ lỳa đều thấp hơn 7.
Hỡnh 2. Nhiệt độ nước trong ruộng lỳa Hỡnh 3. Trị số pH nước ruộng Nồng độ ammonium và nitrate ở một vài thời
điểm (Hỡnh 4) vượt mức thớch hợp cho sự phỏt triển của tảo (> 1 mg/L) nhưng chỳng khụng gõy độc cho tảọ Vỡ theo Vũ Ngọc Út và Dương Thị Hoàng Oanh (2013) [23], nồng độ ammonium và nitrate thớch hợp cho tảo phỏt triển là từ 0,1-1 mg/L và theo Jeanfils et al. (1993) trớch dẫn bởi Markou et al. (2014) [12]
nitrate khụng gõy độc cho tảo và tảo cú thể chịu được nồng độ lờn tới 100 mM.
Trong cựng một đợt bún phõn, nồng độ ammonium cú xu hướng giảm dần từ 2 đến 6 ngày sau bún (NSB) là vỡ nú được cõy lỳa và tảo hấp thu, chuyển húa thành nitrate do q trỡnh nitrate húa với sự tham gia của nhúm vi khuẩn Nitrobacter và